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资本角逐的重点赛道!我国工程塑料产业链图谱分析

陈桃桃 火石创造 2024-04-11

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随着下游汽车、轨道交通、电子电器等市场需求的不断增长和升级,叠加技术、工艺进步,工程塑料的应用优势凸显,应用范围广泛,市场需求逐年增长,其中应对高端工程塑料需求陡增,特种工程塑料异军突起,成为企业资本角逐的重点赛道。工程塑料行业如何打破技术垄断,构建全产业链条,将产业安全牢牢掌控在自己手中,是新时期行业需要关注的重要议题。


01

产业定义


工程塑料指被用作工业零件或外壳材料的工业用塑料,具有优良的综合性能,刚性大、蠕变小、机械强度高、耐热性好、电绝缘性好,硬度及抗老化均优,可以在苛刻的化学、物理环境中长期使用,可用作工程结构材料和代替金属制造机械零部件等。根据工程塑料的不同使用特性,通常将工程塑料分为通用工程塑料和特种工程塑料。其中,特种工程塑料是指综合性能较高,具有独特、优异的物理性能,长期使用温度在150℃以上的一类工程塑料,主要包括聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)等。工程塑料是化工新材料产业的重要组成部分,也是其中较具活力和发展潜力的领域,被广泛应用于高端制造、电子信息、交通运输、建筑节能、航空航天、国防军工等诸多领域,是全球重点科技攻关的领域。

02

产业链分析


工程塑料属于石油化工产业链的中间产品,产业链上游包括烯烃、芳香烃等石化产品,甲醛、PA66等化学原料以及阻燃剂等三大类原料,国内主要生产企业包括中石化、茂化石化、鲁西化工、神马股份、万盛股份等;产业链中游分为五大通用工程塑料和六大特种工程塑料,其中通用工程塑料生产较为成熟,特种工程塑料生产掌握在欧美日等发达国家,国内主要企业包括南京聚隆、金发科技、同益股份、普利特等,以外资和国企为主;产业链下游为市场应用端,国内主要企业包括广汽集团、石头科技、美的集团等。

图1:工程塑料产业链图谱

来源:火石创造根据公开资料绘制

03

重点细分领域分析


我国工程塑料产业领域内,通用工程塑料领域发展较为成熟,PC、POM等供给充裕,受全球贸易、环保督察等外部环境影响,下游需求下滑,行业价格持续走低。特种工程塑料领域起步稍晚,随着以塑代钢、以塑代木、轻量化、微型化等发展趋势,特种工程塑料领域发展空间较为广阔,目前,国内部分品种初步实现产业化,但与国外先进水平相比,国内在技术水平、规模化水平上仍有较大差距,空白品种产业化、原料突破和应用研发亟待深入,是未来行业关注重点。

1.聚酰亚胺(PI)

PI是分子主链中含有酰亚胺环(-CO-NH-CO-)的芳杂环高分子化合物,具有良好的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、抗辐射性能、低介电损耗等优异性能,且这些性能在-269-400℃的温度范围内不会有显著变化。

PI主要生产薄膜类产品,由于工艺难度大、定制化程度高、技术人才稀缺,PI薄膜生产属于高技术壁垒行业,全球PI薄膜主要被国外少数企业所垄断,70%的产能集聚在美国、日本、韩国等国家,代表企业包括美国杜邦、日本东丽、日本宇部兴产、韩国SKC等,产能集中度较高。我国PI薄膜起步较晚,主要集中在低端市场领域,高端产品自主研发水平不高,依赖进口,现有生产企业70余家,包括硅铝电科院、今山电子等,产能规模多在百吨上下。

2.液晶聚合物(LCP)

LCP是一种主链上含有大量刚性苯环结构的芳香族聚酯类材料,具有低吸湿性、耐高温、耐辐射、耐水解、耐腐蚀、天然阻燃性、低热膨胀率、高抗冲击性、高刚度等特点,主要应用在电子电器、汽车工业、航空航天等领域。

全球LCP产能主要集中在美国和日本,占据总产能79%,以日本宝理、日本东丽、美国塞拉尼斯、索尔维等企业为代表。国内受技术和产品质量因素影响,消费需求主要依赖进口,进口依存度达80%,国内最大的LCP生产企业为沃特股份,产能达8000吨/年,国内LCP主要消费领域是电子电器,应用于生产各类电子设备连接器,未来受5G通讯和汽车消费需求拉动,LCP总消费量将保持6%以上增速增长。

3.聚醚醚酮(PEEK)

PEEK是一种半结晶性、热塑性芳香族高分子材料,是聚芳醚酮(PAEK)系列聚合物中最主要的品种,具有柔韧性与优良的工艺性,在航空航天、汽车、电子电气、医疗及其他工业领域中得到较广泛的应用。

我国PEEK技术开发起步晚,产能主要集中在中研股份、浙江鹏孚隆和长春吉大特塑,占国内总产能80%,科研机构代表是吉林大学。与国际巨头相比,国内实际产量和产品品质方向存在一定差距。但国内市场需求不断上升,下游汽车、电子等领域发展带动下,PEEK材料市场高速增长,成为全球重要的消费市场之一。

4. 改性聚对苯二酰对苯二胺(PPA)

PPA兼具芳香族聚酰胺优异的性能和脂肪族聚酰胺良好的成型加工性,经过多年发展现已成为特种工程塑料中最主要的品种之一,被广泛应用于电子电器、汽车工业等领域,作为PPA的主要消费市场,电子和汽车合计占总消费量的85%以上。目前市场上常见的PPA品种有PA4T、PA6T、PA9T、PA10T以及PA11T等,以PA6T为主。由于均聚PA6T的熔点超过其分解温度,一般需要通过引入第三单体进行共聚改性以降低其树脂熔点,故PA6T主要是共聚物形式,如PA6T/66、PA6T/6I等。

国外PPA树脂总产能超过15万吨/年,发展相对成熟,以杜邦、帝斯曼、艾曼斯、巴斯夫、索尔维、三井化学等企业为主,国内PPA树脂总产能约为1.6万吨/年,以金发科技、青岛三力、浙江新和成等企业为主。


  作者 | 火石创造 陈桃桃
  审核 | 火石创造 廖义桃 殷莉
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